Shoji Nishikata · Fujio Tatsuta · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月

针对无需海上变电站、采用晶闸管整流电路的电流源串联型风力发电机组构成的风电场，研究其输出功率特性。首先分析IEA 15MW海上基准风力机单机的稳态运行特性，继而对单台风电机组及由36台机组组成的风电场在8.65 m/s平均风速和海上风速湍流条件下的动态性能进行仿真。结果表明，单机输出功率波动标准差与平均输出之比为39.38%，而风电场该比值降至6.24%，验证了风电场具有显著的功率平滑效应。

解读: 该研究的电流源串联型风电场方案对阳光电源的大功率储能变流器和海上风电并网产品具有重要参考价值。其中电流源串联拓扑可应用于PowerTitan储能系统的高压直流母线设计,有助于简化系统结构、提高可靠性。风电场功率平滑效应的研究结论,对ST系列储能变流器的功率控制策略优化具有启发,可用于改进储能系统的功...

Mingxuan Zhao · Tao Xue · Ilhan Kocar · Evangelos Farantatos 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

均方根（RMS）仿真在含逆变型电源的大规模电力系统暂态稳定分析中具有较高效率。现有风电机组RMS模型对直流母线动态及内环电压前馈环节进行了简化，影响了评估精度。本文提出一种新型基于内电压矢量的III型风电机组RMS模型，并改进了IV型机组的现有模型，以准确模拟大扰动下的同步动态特性。两类模型均通过等效电路融合变流器与控制动态。所提III型模型支持转子变量直接初始化，IV型模型则引入不完全电压前馈与直流动态以提升精度。与详细电磁暂态模型对比，所提RMS模型在临界清除时间评估中表现出良好性能。

解读: 该研究提出的内电压等效RMS建模方法对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。特别是其中的直流母线动态与电压前馈控制优化思路,可直接应用于ST系列储能变流器和大型风电变流器的暂态稳定性提升。模型支持转子变量直接初始化的特点,有助于PowerTitan储能系统在电网故障期间的快速响应控制。该方法通...

Fraser Anderson · Karoline Pelka · Julia Walgern · Timo Lichtenstein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

基于涵盖五大洲陆上和海上风力发电机组超22000运行年的综合实地数据，我们给出了变流器系统主要部件的故障率，研究了其故障行为趋势，并确定了对变流器可靠性有显著影响的设计相关因素和特定场地因素。所有变流器部件均呈现出明显的早期故障行为，随后直接过渡到退化故障。若干设计因素被确定为影响可靠性的重要驱动因素，即变流器的冷却方案、其在风力发电机组内的位置、额定容量以及绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块制造商。此外，还识别并量化了变流器对平均绝对环境湿度、平均环境温度、安装高度和平均容量系数等环境影响因素...

解读: 本研究基于22000多台年的全球风电变流器现场运行数据，揭示的可靠性规律对阳光电源的电力电子产品线具有重要借鉴价值。研究发现的"早期失效-退化失效"双峰特征，与我司光伏逆变器和储能变流器的失效模式高度一致，这为优化产品全生命周期管理提供了数据支撑。 从技术迁移角度看，研究识别的四大设计关键因素——...

Zihao Li · Yang Hu · Weiran Wang · Fang Fang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

为解决复杂不确定运行工况下考虑功率跟踪与载荷抑制的风力发电机组优化控制问题，提出了一种有限差分域 - 混合半机理（FDD - HSM）建模方法。基于该模型，针对自由输出（FO）和受限输出（LO）模式设计了一种自适应域调度 - 多模型预测控制（ADS - MMPC）策略。利用高性能实时目标机并与实际风力发电机组的全运行特性进行对比，验证了 FDD - HSM 方法的准确性。通过仿真进一步验证了 ADS - MMPC 算法的有效性，并将其与传统基于模型预测控制（MPC）的算法进行了对比。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对风电机组的自适应域调度-多模型预测控制技术具有重要的跨领域借鉴价值。尽管研究对象是风力发电系统，但其核心思想与我司在光伏逆变器、储能系统及综合能源管理方面的技术需求高度契合。 该论文提出的有限差分域-混合半机理建模方法(FDD-HSM)解决了复杂工况下的精确建模难...

Junkai Huang · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月

摘要：人们越来越期望风力发电厂（WPPs）具备可调度性，并提供频率调节支持（FRS）以保障电力系统运行。然而，风能固有的间歇性和多变性使得同时实现这些目标颇具挑战。本文提出了一种考虑采用不同减载方法的风力发电机组（WTGs）响应特性的多时间尺度协调控制框架。（1）在分钟级时间尺度上，为解决风电波动问题，利用风速预测结果对采用基于超速和变桨控制减载方法的风力发电机组进行协调，以在跟踪调度指令和预留调节备用之间实现平衡。同时，鉴于采用超速减载方法的风力发电机组具有更优的频率调节性能，优先预留其快速备...

解读: 该研究的多时间尺度协调控制策略对阳光电源储能与风电产品线具有重要参考价值。特别是其超短期预测与储能协同的思路，可直接应用于ST系列储能变流器的调频算法优化，提升PowerTitan储能系统的一次调频性能。同时，该控制策略的有功功率动态分配方法也可移植到SG系列风电变流器的GFM控制中，增强其并网支撑...

Bi Liu · Qi Huang · Lijia Xu · Weihao Hu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

针对风电机组（WTG）并网运行中传动系统扭振在非线性和不确定性影响下引发的稳定性问题，尤其在大扰动及测量噪声条件下的挑战，本文提出一种基于自抗扰控制（ADRC）框架的非线性传动系统扭振阻尼器（DTOD）。通过微分同胚坐标变换，将非线性传动系统模型精确转化为二阶Brunovsky标准型，并采用归一化多目标频域优化方法对扩展状态观测器（ESO）和非线性状态误差反馈（NLSEF）参数进行Pareto最优整定，在增强大扰动抑制能力的同时兼顾噪声鲁棒性。该DTOD仅依赖本地测量信号，具备完全去中心化与可扩...

解读: 该非线性传动系统扭振阻尼技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要应用价值。基于ADRC的扭振抑制方法可优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统中的机电耦合控制,提升大容量储能系统的稳定性。其抗扰性和噪声免疫特性可应用于风电变流器的传动系统控制,增强风机并网运行可靠性。该技术的去中心化特点契合阳...

Lujie Yu · Jiong Ding · Jiebei Zhu · Heyu Luo 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本文提出了一种数据驱动的振荡模式预测（DOMP）模型，旨在减轻风力发电机（WTG）接入电力系统中的潜在模态谐振问题，而无需建立复杂的状态空间分析模型。该方法首先对历史运行场景下的系统振荡模式进行识别和聚类，以提供高质量的训练数据。然后，采用深度极限学习机算法对DOMP模型进行训练，将场景信息作为输入，已识别的振荡模式作为输出。基于DOMP预测的振荡模式，对WTG控制参数进行优化，以防止潜在的模态谐振，并提高系统在未来不确定场景下的小信号稳定性。通过对改进的IEEE 39节点和IEEE 118节点...

解读: 该数据驱动振荡预测技术对阳光电源的风电变流器和储能产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的并网控制，提升大规模储能电站的谐振抑制能力；也可集成到SG系列逆变器的GFM/GFL控制中，增强新能源并网系统稳定性。该方法无需精确建模，通过机器学习实现在线预测和自适应控制，契合阳光电源在智能化...

Hanghang He · Yanghong Xia · Limin Li · Qifan Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

电解制氢已成为一种颇具前景的消纳风电的方式。然而，风力发电机与电解槽之间的协调面临着巨大挑战。为填补这一空白，本文提出了一种适用于风氢耦合系统的自适应功率协调控制方法。首先，为风力发电机设计了一种动态电压 - 转速下垂控制方法，使其能够根据直流母线电压在最大功率模式或功率限制模式下对输出功率进行无缝调节。其次，为电解槽采用了一种自适应电流控制方案，该方案利用直流母线电压信号并考虑了允许的电流限制值。通过将直流母线电压水平作为信息载体，可利用上述两种控制策略实现风氢自适应功率协调控制方法。最后，所...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项风电制氢自适应功率协调控制技术具有重要的战略参考价值。该研究提出的动态电压-速度下垂控制方法和自适应电流控制方案，本质上解决了波动性可再生能源与电解槽负载之间的功率匹配难题，这与我司在光伏制氢领域面临的核心技术挑战高度一致。 该技术的创新之处在于将直流母线电压作为信息...

Junkai Huang · Yan Xu · Amer M. Y. M. Ghias · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

风力发电厂（WPP）提供的频率调节支持（FRS）对于提高现代电力系统的频率稳定性至关重要。为了保持风力发电厂的频率调节支持能力，在风电场级调度过程中考虑每台风力发电机组（WTG）的频率响应动态特性至关重要。然而，由于在不同风况下需要采用复杂的风力发电机组控制策略，将这些动态特性纳入调度算法具有一定的复杂性。为应对这一挑战，本文首先研究了详细的风力发电机组动态模型，以捕捉关键的频率响应特征。然后提出了一种代理建模方法，提供了一个能够准确描述风力发电机组频率调节支持动态特性的解析模型。利用该代理模型...

解读: 该代理模型调度方法对阳光电源的储能与风电产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的调频控制策略优化,提升系统频率响应性能;同时该方法的快速计算特性适合集成到iSolarCloud平台,实现风储联合调度的智能决策。技术创新点在于通过代理模型简化复杂动态过程,这一思路可用于优化PowerT...

Boyou Jiang · Chuangxin Guo · Zhe Chen · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

随着风电渗透率提高和常规机组逐步退役，风电机组（WTs）在提供稳态能量备用（ER）和频率支撑方面潜力显著。本文提出一种计及风电能量备用与虚拟惯量的频率约束调度新框架。建立了WT的ER与虚拟惯量模型，分别利用减载运行和转子动能作为能量来源；推导了考虑WT在频率谷值退出惯量响应的系统频率响应与机组功率动态；构建了以WT调频参数和转子转速为决策变量的随机优化频率约束调度模型，充分反映机械-电气耦合及暂态-稳态过程交互；采用凸包松弛、近似及深度神经网络将非线性模型转化为混合整数二阶锥规划模型。IEEE ...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的频率调节策略具有重要参考价值。文中提出的风电虚拟惯量与能量备用协调控制框架,可迁移应用于储能系统的GFM控制,优化PowerTitan等大型储能产品的一次调频性能。特别是文中基于深度神经网络的非线性模型简化方法,有助于提升储能VSG控制的实时性能。研...

Jongwon Kang · Yong Cheol Kang · Kyu-Ho Kim · Kicheol Kang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

为在避免转子转速过度下降的前提下提升频率最低点，风力发电机的合成惯性控制需根据事件幅值和转子转速动态调节增量功率。传统阶跃式控制在大扰动下因预设功率不匹配实际需求而受限。本文提出一种依据频率偏差及转子转速调节增量功率的控制策略，支持阶段采用与转速成正比的控制增益，而非依赖频率变化率，有效响应功率失衡但易受噪声与延迟影响；恢复阶段则按转速调整有功参考值，确保运行安全并平滑回归最大功率追踪。仿真验证了该方法在大扰动及低风速下显著改善频率响应且避免转子过减速。

解读: 该合成惯性控制策略对阳光电源储能变流器和大型风光储项目具有重要参考价值。基于事件大小和转子转速的动态功率调节机制,可优化ST系列储能变流器的GFM控制算法,提升系统频率支撑能力。该方案避免过度功率输出导致的系统不稳定,特别适用于PowerTitan大型储能系统在新能源高渗透率场景下的一次调频应用。控...

Guohang Huang · Sheng Huang · Juan Wei · Hesong Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

桨距动作速度是限制风力发电机功率爬坡速率的主要因素之一。通过在风轮、叶片和发电机转子中存储动能，可在减少桨距调节的情况下实现更快的功率调控，适用于 blackout 后系统恢复等需快速注入功率的场景。本文提出一种适用于直驱永磁同步风力发电机（D-PMSG）的新型快速功率调节方法，提前完成耗时的桨距角减小过程，并在外部系统恢复前储备动能，从而在系统恢复初期即实现最大功率输出。分析了D-PMSG风机的可行运行边界及其对外部系统的最大功率支撑能力，避免高动能储备引起的变流器调制问题。该方法可显著提升功...

解读: 该快速功率调节技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。通过动能储备和桨距预调节实现的快速功率响应机制,可应用于ST系列储能变流器的黑启动和系统恢复功能优化。其动能管理思路可借鉴到PowerTitan储能系统的功率调节策略中,提升大规模储能电站的一次调频性能。该方法对变流器功率边界的分析也可用...

Yijun Shen · Bo Chen · Jianzheng Wang · Shichao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

风电机组功率曲线是评估其发电性能的重要指标，对风电场运行和电力系统调度具有重要意义。然而，机组停机、传感器故障和限电等因素导致大量异常值，给状态监测与功率预测带来挑战。针对异常数据特点，本文提出一种基于Wasserstein距离的风电场迭代清洗方法，结合神经网络与单调性约束，利用Wasserstein距离建模风速-功率关系并同步剔除异常点，使拟合曲线逐步逼近真实功率曲线。在数值模拟和十二个实测风电机组数据集上的实验表明，该方法在存在大量异常数据的情况下仍能构建高精度功率曲线模型，性能显著优于现有...

解读: 该风电数据清洗方法对阳光电源的风电变流器和智能运维系统具有重要应用价值。基于Wasserstein距离的异常数据识别技术可集成到iSolarCloud平台,提升风电场运行数据的质量和可靠性。具体可应用于:(1)风电变流器的功率曲线优化与效率提升;(2)iSolarCloud平台的智能诊断与预测性维护...

Jianqiao Ye · Shenghu Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月

风力发电机组，如双馈感应发电机（DFIG），惯性较小，因而会降低电力系统稳定性并加剧低频振荡（LFO）。此前由同步发电机抑制的低频振荡，如今可由双馈感应发电机处的电力系统稳定器（POD）来抑制。现有的电力系统稳定器研究是针对风电场整体的，忽略了双馈感应发电机之间的差异，并且在所有双馈感应发电机处都安装电力系统稳定器可能并无必要。本文研究了风电场中电力系统稳定器的优化配置问题，以提高电力系统的稳定裕度并抑制低频振荡，具有以下创新点：1）新推导了多台双馈感应发电机风电场和电力系统稳定器的反馈回路，以...

解读: 该研究的POD优化布置方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的VSG控制策略优化，提升其在弱电网条件下的稳定性能；2) 对风电变流器的低频振荡抑制控制提供新思路，可集成到现有控制算法中增强系统动态特性；3) 开环增益扰动界分析方法可用于评估产品在...

Ali Safaeinejad · Mohsen Rahimi · Dao Zhou · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

大型风力机采用轻质材料建造，导致其在运行期间更易受阵风和尾流效应等外部扰动影响。本文旨在建立变桨控制系统设计与永磁同步风力机传动链、叶片及塔架固有动力学特性之间的联系。通过构建完整的动态模型，提出一种基于增益调度PI控制的变桨控制器，覆盖全变桨作动范围，并根据实时运行点调节参数，以保证稳定裕度并降低机组载荷。控制器设计结合频域响应、极坐标分析与模态分析，在多种工况下对线性化模型进行评估。非线性仿真结果表明，所提控制器较传统PI控制器具有更优的动态性能。

解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流产品线具有重要参考价值。文中提出的基于增益调度的PI控制策略，可应用于ST系列储能变流器和风电变流器的功率控制优化。特别是其考虑全动态特性的建模方法，有助于提升阳光电源产品在大功率场景下的稳定性控制。通过引入实时参数调节机制，可优化储能PCS的动态响应特性，提高...

Guohang Huang · Juan Wei · Xueting Cheng · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

虚拟同步发电机（VSG）控制因其与同步发电机的相似性而广泛应用于并网逆变器中。然而，VSG通过同步摇摆方程延缓频率变化以提供惯性支持的同时，导致功率响应变慢。在风力发电机组（WTs）中应用时，VSG削弱了功率跟踪能力，降低了风能捕获效率，并影响调度指令执行。外部频率响应引发的功率波动因转子与叶片的惯性难以及时跟随，增加运行风险。为此，本文提出一种针对D-PMSG型虚拟同步风力发电机（VSWT）的分层并网功率性能提升方法，通过协调同步摇摆方程与电压励磁方程参数，融合VSWT的构网型功率流动与机电状...

解读: 该分层并网功率性能提升方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。通过优化VSG控制策略,可显著提升ST系列储能变流器和风电变流器的并网性能。特别是其协调同步摇摆方程与电压励磁方程的创新思路,可用于改进PowerTitan大型储能系统的构网型控制。该方法在保证系统稳定性的同时提高功率响应速度,...

Mahzad Gholamian · Omid Beik · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

本文介绍了一种专为风力发电机（WT）转换系统中的混合发电机（HG）量身定制的无功功率控制方法。风力发电机通过多端直流（MTDC）电网中的无源整流级与中压直流（MVDC）集电网络相连。中压直流电网收集风力发电机的电能并将其输送至海上变电站，在那里，直流 - 直流转换器将电压升高，以便传输至定电压高压直流（HVDC）电网。混合发电机具有九相定子绕组，由两个转子组成，即永磁（PM）转子和绕线励磁（WF）转子。两个转子安装在同一轴上并以相同速度旋转。在每个转速下，永磁转子会感应出固定的定子电压，而绕线励...

解读: 该研究的无功功率控制策略对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。特别是其中的多端直流接口控制方法，可应用于ST系列储能变流器和大型储能系统的电网支撑功能优化。通过协调机侧与网侧变流器的控制思路，能够提升阳光电源GFM/GFL控制技术在复杂电网条件下的性能。该技术可用于完善PowerTitan...

Tianhao Liu · Jiongcheng Yan · Yutian Liu · Chi Yung Chung · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

在基于电网换相换流器的高压直流输电（LCC - HVDC）送端交流系统中，与风力发电机组（WT）动态响应相关联的连锁故障可能导致高压直流输电换相失败。由此产生的暂态电压扰动会导致送端系统中的风力发电机组跳闸。涉及风力发电机组与高压直流输电相互作用的连锁故障会显著限制高压直流输电系统输送的风电功率。本文针对含大规模风力发电机组的高压直流输电送端系统，提出了一种基于梯度提升决策树（GBDT）的在线连锁故障筛选方法。首先，考虑典型的连锁故障传播模式，提出了一种基于置信水平的风力发电机组跳闸模型，用于连...

解读: 该研究的GBDT连锁故障筛查方法对阳光电源的大型储能和风电变流产品具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和风电并网系统,可借鉴其故障预警机制优化GFM/GFL控制策略,提升系统在高可再生能源渗透率下的稳定性。该方法可集成到iSolarCloud平台,通过机器学习实现故障路径快速识别和预警,为储...

Xiang Guo · Qingbo Tang · Donghai Zhu · Yini Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

风力发电机组（WTs）的惯性分析通常聚焦于机电时间尺度。在分析中，有功功率控制（APC）和锁相环（PLL）是必须考虑的因素，而无功功率控制（RPC）通常被认为可以忽略不计，特别是在强电网中。然而，这样的假设可能并不恰当。因此，本文旨在全面研究基于双馈感应发电机的风力发电机组中，APC和RPC对惯性的影响。首先，通过结合各种控制回路组合（包括APC、RPC和不同的PLL配置）建立相位运动模型。随后，详细研究了APC和RPC对惯性的影响。分析表明，APC会削弱惯性，而RPC则能显著增强惯性。此外，应...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对双馈风电机组惯性特性的研究具有重要的技术借鉴价值。虽然研究对象是风电系统，但其核心机理——变流器控制策略对电网惯性响应的影响——与我司光伏逆变器和储能变流器的控制逻辑存在本质相通性。 该研究揭示的关键发现对我司产品优化具有直接指导意义。首先，有功控制削弱系统惯性而...

Abdulbasit Hassan · Ghali Ahmad · Md Shafiullah · Asif Islam 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

在可再生能源中，风能对满足全球日益增长的清洁能源需求具有关键作用。风力发电的波动性导致功率输出间歇多变、机械载荷变化及系统非线性动态特性。风力机主要控制参数为叶片变桨角与发电机转矩，其控制器设计面临系统非线性、桨距角及其速率约束、风速随机性及模型未建模动态等挑战。有效应对这些复杂性对保障风力机运行稳定性与安全性至关重要。本文综述了应用于风力机集体变桨控制的各类智能控制方法，系统评述了其相较于传统控制策略在处理非线性问题上的优势，显著提升了风电系统的整体性能，并探讨了风电场发展与电网集成的关键评估...

解读: 该研究对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。智能变桨控制框架的非线性控制策略可借鉴应用于ST系列储能变流器的功率控制优化，特别是在电网波动工况下的快速响应控制。其处理系统非线性、约束优化的方法也可用于PowerTitan大型储能系统的功率调节算法改进，提升系统动态性能。此外，文中探讨的电网集...